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地震波にもドップラー現象がありますか。

gba********さん

2019/3/1922:29:46

地震波にもドップラー現象がありますか。

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pse********さん

2019/3/2009:11:32

ドップラー現象は波が伝わる状況があれば必ず起きることですが、船を使った地下構造探査で地震波を観測する際などに記録されますが、地震波速度は音速よりも1桁大きいので、顕著な周波数の変化はないです。

他の回答者が解説されている指向性パルスは厳密にはドップラー効果ではありません。こちらの解説が分かりやすいかと思います。
https://www.sein21.jp/NewSeinWeb/TechnicalContents/Hisada/Hisada010...

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jus********さん

2019/3/2000:30:49

地震動にもドップラー効果は存在し,指向性やディレクティビティという呼称で知られています.特に横ずれ断層で顕著ですが,破壊伝播方向でディレクティビティの影響を受けると破壊の伝播先では反対側に比べ地震動の周期が短く,振幅が大きくなります.定量的には80%程度振幅が大きくなるというような報告もされています(神野ら.2006).

最初に確認されたのはアメリカだったと思いますが,日本では,兵庫県南部地震で初めて確認され,甚大な被害を生じる原因となったキラーパルスの成因の一つにディレクティビティが考えられています.その後もディレクティビティの影響は繰り返し観測されています.


なお,一般にドップラー効果は移動する音源という『一つの点』から波が出ますが,断層破壊は断層面全体に破壊が伝播するため波源が一つではなくなり,よく見るドップラー効果の図よりも複雑な干渉になります.

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yos********さん

2019/3/1922:58:07

理論的にはドップラー効果が生じているはずです。

地震は震源の1点で発生する現象ではなく、震源断面としてずれ動きます。
動き始めたとされる点を震源位置としているのですが、断面全体にまで「ずれ」の動きが拡散するのには地震を必要としますので、理論的に見ると「主震源の点」は動く存在です。

動く点から波動が生じると観測点との距離関係が変わりますのでドップラー効果が生じます。

しかし、地震波には1ヘルツに満たない周波数から、数十ヘルツまでの幅広い周波数が含まれており、音声信号で言う「ホワイトノイズ」状態になっています。
そのため周波数に変化が生じているとしても、もとの周波数との区別ができません。

また「主震源の点」そのものが動いていますが、その経路上の点も地震の際中は動作を続けていますから、それぞれの波が非常に複雑に絡み合う結果として、ドップラー効果が発生していることを確認できなくなると考えられます。

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